[发明专利]芳族碳酸酯的生产方法和催化剂体系

说明书

发明背景

1.发明领域

本发明是涉及芳族碳酸酯的生产方法和催化剂体系，更具体地说，是通过芳族羟基化合物的羰基化作用生产二芳基碳酸酯的方法和催化剂体系。

2.相关技术讨论：

芳族碳酸酯具有许多用途，特别是，可用作制备聚碳酸酯的中间体。例如，芳族碳酸酯与双酚进行熔融酯交换反应就是一种很常用的聚碳酸酯制备方法。这种方法已表明在环保上优于以前所用的方法，那些方法中使用了光气，一种有毒气体，当作反应物和用氯化脂族烃，诸如二氯甲烷作为溶剂。

各种芳族碳酸酯的制备方法在文献中早有报道和/或在工业中已得到应用。文献中广受欢迎的方法包括芳族羟基化合物与一氧化碳和氧直接进行羰基化作用的方法。通常，专业人员发现，羰基化反应需要相当复杂的催化剂体系。例如，在已转让给本发明受让人的U.S.P.No.4,187,242中，Chalk报告说，羰基化催化剂系统必须含有VIIIB族的金属，诸如钌、铑、钯、锇、铱、铂或其络合物。对羰基化反应的进一步改进，包括U.S.P.No.5,284,964中对诸如三联吡啶、菲咯啉、喹啉和异喹啉等有机助催化剂的筛选和U.S.P.No.5,399,734中采用诸如季铵或季鏻卤化物等某些卤化物，上述两项专利也都已转让给本发明的受让人。

羰基化过程的经济性在很大程度上取决于使用的每摩尔VIIIB族金属所得到的芳族碳酸酯的摩尔数(即“催化剂的周转率”)。因此，许多研究工作都已转向筛选能提高催化剂周转率的有效的无机助催化剂。在U.S.P.No.5,231,210中，该专利也已转让给GeneralElectric Company，Joyce等人报告采用钴五齿络合物作无机助催化剂(“IOCC”)。在U.S.P.No.5,498,789中，Takagi等人报告采用铅作无机助催化剂。在U.S.P.No.5,543,547中，Iwane等人报告采用三价铈作无机助催化剂。在U.S.P.No.5,726,340中，Takagi等人报告用铅和钴作二元无机助催化剂。在日本的未经审查的专利申请No.10316627中，Yoneyama等人报告采用锰和锰与铅的混合物作无机助催化剂。

然而，文献中并没有指出无机助催化剂在羰基化反应中的作用(即反应机理)。因此，有关其它无机助催化剂筛选的指导意义是极其粗浅的。周期表的族中并没有提供筛选其它无机助催化剂的指导。例如，U.S.P.No.5,856,554中只是列出一般有可能成为无机助催化剂的侯选物质，但进一步的分析已表明，所列出的各族(即IVB族和VB族)的许多元素(及其混合物)对羰基化反应并没有催化作用。因此，由于文献中缺乏有关的指导，筛选有效羰基化催化剂系统的工作已变成一项发掘性工作。

随着高性能塑料需求的日益增长，市场需要一些新的和经过改进的能更经济地提供产品的方法。从这个意义上说，人们一直不断地对各种不同的工艺过程和催化剂系统进行着评价；但是，用于这些工艺过程的改进的和/或其它有效的催化剂体系的筛选工作一直困扰着这种工业。因此，从长远来看，人们所要求的新的和经过改进的生产芳族碳酸酯及其它类似物质的方法和催化剂体系还是不能令人满意的。

发明概述

因此，本发明是涉及一种用于生产芳族碳酸酯的方法和催化剂体系。在一个实施方案中，本发明提供了一种芳族羟基化合物羰基化的方法，其方法是在羰基化催化剂体系的存在下，使至少一种芳族羟基化合物与氧和一氧化碳接触，该催化剂体系中包含一种催化量的含铅无机助催化剂和一种催化量的含钛无机助催化剂。

在各种可供选择的实施方案中，羰基化催化剂体系可以包含一种有效量的钯源和一种有效量的卤化物组合物。另外一些可供选择的实施方案可以包含催化量的各种助催化剂混合物，诸如铅、钛和铂；铅、钛和铈；铅、钛和铁；铅、钛和镱；铅、钛和锌；铅、钛和锰；铅、钛和铜；铅、钛和铕；和铅、钛和铋。其它可供选择的实施方案可以包含催化量的下列助催化剂混合物：铅和镍；铅和锆；铅和铱；铅和铑；铅和钌；铅和铬；铅和铋；铅和铁；铅和钇；铅、铈，和锰；铅、铜和锰；铅、铁和锰；铅、镱和锰；铅、锌和锰；铅、锰和铕；铅、锰和铋；铅、铁和铜；铅、铈和铜；铅、铈和铁；铅、铈和铋；铅、铈和锌。

附图简述

参照下面的介绍、后附的权利要求书和附图，本发明的各种特点、概貌和优点将会更加明显，其中的图是装置的示意图，它可用于完成本发明某一方面的实施方案。

发明详述